Question

小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。

a.如图1甲所示，将木块A平放在长木板B上，缓缓地匀速直线拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录其示数。

b.如图1乙所示，将毛巾固定在长木板B上，木块A平放在毛巾上，缓缓地匀速直线拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录其示数。

c.如图1丙所示，将木块A平放在长木板B上，并在木块A上放一砝码，缓缓地匀速直线拉动木块A，保持弹簧测力计示数稳定，并记录其示数。

（1）该实验主要采用的探究方法是_____。 

（2）由____两图可知，当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 

（3）由甲、乙两图可知，当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越____（选填“大”或“小”）。 

（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1丁所示的实验装置，该装置的优点是____（选填“需要”或“不需要”）使长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现：当F为3 N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为____N。 

（5）实验拓展：如图2甲所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像如图2乙所示。则物体C在第4 s时受到的摩擦力大小为____N。

Answer

控制变量法 甲、丙 大 不需要 1.8 4

【解析】

(1)[1]从三个步骤可以看到，同一个木块A对长木板B的正压力相同，只是接触面的粗糙程度不同，一个是木板表面，另一个是毛巾表面；另一个情况是接触面的粗糙程度相同，但是正压力不同，一个是木块A的正压力，另一个是木块A和砝码的正压力；控制其中一个物理量是相同的，探究另外两个物理量的关系，这用到的探究方法是控制变量法；

(2)[2]由甲、丙两图可知，接触面粗糙程度相同，同一个木块A和木板表面，丙图加上砝码后，对木板的压力变大，而弹簧测力计的拉力也变大，根据二力平衡可知，滑动摩擦力也变大；

(3)[3]由甲、乙两图可知，当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙，即加上毛巾后，弹簧测力计的示数越大，根据二力平衡可知，滑动摩擦力也变大；

(4)[4]从图丁可以看到，不管木板是做匀速运动或者非匀速运动，木块与木板之间的摩擦力大小是不变的，根据二力平衡可知，弹簧测力计的示数也是不变的，所以该装置的优点是不需要使长木板做匀速直线运动；

[5]由于木块A相对地面静止，由二力平衡可知，木块A受到的摩擦力等于弹簧测力计的拉力1.2N，根据力的作用是相互的，木块A对木板B的摩擦力也是1.2N，长木板B做匀速直线运动，它受到的力分别是拉力F，木块A对木板B的摩擦力，长木板B受到地面的摩擦力，根据力的平衡可知

(5)[6]从图2乙中可以看到，6到9s时，速度保持在1m/s不变，这时它在做匀速直线运动，根据二力平衡可知

即6到9s时，木块A受到的摩擦力大小是4N，由于木块A对木板B的压力不变，接触面的粗糙程度也不变，那么在第4 s时受到的摩擦力大小也为4N。